Для решения данной задачи, нужно использовать следующую формулу:
масса вещества (в г) = концентрация раствора (в г/мл) * объем раствора (в мл)
У нас известна масса серной кислоты (1,96 г) и нужно найти объем раствора (в мл). Концентрация раствора нам не известна, поэтому ее мы примем как x (это переменная).
Теперь можем составить уравнение:
1,96 г = x * 0,2 м
Для решения этого уравнения, нужно найти значение x. Для этого разделим обе части уравнения на 0,2:
1,96 г / 0,2 м = x
Получаем:
9,8 г/м = x
Таким образом, в 0,2 м раствора серной кислоты содержится 1,96 г серной кислоты при концентрации раствора 9,8 г/м.
Для решения этого задания, нужно рассмотреть реакцию окисления сероводорода до серы перманганатом калия (KMnO4) в кислой среде. У нас есть начальное количество сероводорода в природном газе, а также хотим узнать, сколько серы и серной кислоты можно получить из этого количества.
Давайте сначала составим уравнение реакции, чтобы определить коэффициенты стехиометрии:
Согласно уравнению реакции, 1 моль H2S окисляется 2 молью KMnO4 до 3 молей серы. Теперь нужно найти, сколько моль H2S содержится в 1 тонне (1000 кг) природного газа.
Метан (CH4) - основной компонент природного газа, однако нам известно, что в природном газе содержится до 50 г сероводорода на 1 кг метана. Таким образом, 1 тонна метана содержит 50 кг сероводорода.
Теперь, чтобы найти количество сероводорода в 1 тонне природного газа, нужно просто умножить это количество на 1000 (вес природного газа в килограммах):
50 кг/кг × 1000 кг = 50 000 кг сероводорода
Теперь, чтобы найти количество моль сероводорода, нужно поделить это количество на молярную массу сероводорода (H2S). Молярная масса H2S равна 34,08 г/моль (1 × молярная масса H + 2 × молярная масса S).
50 000 кг / 34,08 г/моль ≈ 1468 моль H2S
Таким образом, получается, что в 1 тонне природного газа содержится 1468 моль H2S. Согласно уравнению реакции, 1 моль H2S дает 3 моля серы. Поэтому общее количество молей серы, которое можно получить из 1 тонны природного газа, равно:
1468 моль H2S × 3 моль S/моль H2S = 4404 моля S
Теперь давайте рассчитаем массу этой серы. Молярная масса серы (S) равна 32,07 г/моль.
4404 моля × 32,07 г/моль ≈ 141 313 г (или 141,313 кг)
Таким образом, получается, что из 1 тонны природного газа можно получить примерно 141,313 кг серы.
В следующей части задания, нужно определить, сколько массы серной кислоты (H2SO4) можно получить, направив всю выделенную серу в цех производства H2SO4. Для этого нужно знать стехиометрическое соотношение между серой и серной кислотой.
В уравнении реакции окисления H2S, мы видим, что 2 моль серы дают 3 моля серной кислоты:
3S + 2H2O → H2SO4
Таким образом, соотношение между молью серы и молью серной кислоты равно 2:3.
Ранее мы нашли, что из 1 тонны природного газа можно получить 4404 моля серы. Для определения массы серной кислоты, нужно использовать это количество молей и молярную массу серной кислоты.
Молярная масса H2SO4 составляет 98,09 г/моль (2 × молярная масса H + молярная масса S + 4 × молярная масса O).
4404 моля × 98,09 г/моль ≈ 431 489 г (или 431,489 кг)
Таким образом, можно получить примерно 431,489 кг серной кислоты, если всю выделенную серу направить в цех производства H2SO4.
